4.4电磁波谱同步练习（word版含答案）

人教版（2019）选择性必修二 4.4 电磁波谱 同步练习
一、单选题
1．“北斗”卫星可以为汽车实现厘米级定位导航服务，它们之间信息传递利用的是（　　）
A．红外线 B．紫外线 C．微波 D．超声波
2．下列有关电磁波的说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦最早通过实验证实了电磁波的存在
B．周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场
C．电磁波在所有介质中的传播速度均为
D．微波炉主要利用电磁波中的红光加热食物
3．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍摄到晚上关灯行驶的汽车，这是因为它敏感的电磁波属于（　　）
A．可见光 B．红外线 C．紫外线 D．X射线
4．新冠病毒会引起体温升高、肺炎等症状，人们往往通过红外测温技术和X射线透视技术来检测病情。下列说法正确的是（　　）
A．红外测温技术利用了红外线的荧光效应
B．使用红外体温计测温时一定要与人体接触
C．X射线可以透视是因为它的波长较长，容易发生明显衍射，可以绕过人体继续传播
D．X射线可以透视是因为它能够穿透物质，所以可用来检查人体内部器官
5．关于声波和光波，下列说法正确的是（　　）
A．光波能产生干涉、衍射现象，但是声波不能
B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小
C．声波与光波的波速都由波源决定，与介质无关
D．它们都能在真空中传播
6．关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是（　　）
A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场
B．麦克斯韦预言电磁波的存在
C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线都是电磁波
D．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒
7．为了消杀新冠病毒，防控重点场所使用一种人体感应紫外线灯，这种灯装有红外线感应开关，人来灯灭，人走灯亮，为人民的健康保驾护航，下列说法错误的是（　　）
A．红外线的光子能量比紫外线的大
B．红外线的衍射能力比紫外线的强
C．紫外线能消杀病毒是因为紫外线具有较高的能量
D．红外线感应开关通过接收到人体辐射的红外线来控制电路通断
8．如图所示，后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行运算，则（　　）
A．毫米波的频率比可见光高
B．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
C．经前车反射后毫米波的速度将比反射前大
D．前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流
9．根据防控疫情需要学校要密切监测师生员工的健康状态， 落实晨午检制度， 每日两次监测体温，如图所示的体温枪可以探测并转化下列哪种电磁波（　　）
A．无线电波 B．红外线 C．紫外线 D．X射线
10．2021年12月9日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，如图所示。已知神舟十三号空间实验室轨道半径为6740km，地球半径为6400km，则航天员讲课的实时画面从神舟十三号空间实验室发至地面接收站需要的时间最少为（ ）
A． B．
C． D．
11．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述中符合事实的是（　　）
A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．空间有变化的电场（或磁场）存在，一定能形成电磁波
D．将手机放在真空玻璃盒中，拨打该手机号码，手机会响铃（或振动）
12．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（　　）
A．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
B．电视机的遥控器发射紫外线
C．电磁波中频率最大的为γ射线，用它最容易观察到衍射现象
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
13．广播电台发射的中波无线电信号、家用微波炉中的微波、可见光、人体透视用的X光都是电磁波，设它们的频率分别是、、、，则（　　）
A． B． C． D．
14．下列说法正确的是（　　）
A．原子从低能态向高能态跃迁时放出光子能量等于前后两个能级之差
B．爱因斯坦提出了能量子的假设，得出了黑体辐射强度按波长分布的公式
C．变化的磁场能产生电场，变化的电场不能产生磁场
D．电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
15．下列关于电磁波的说法中不正确的是
A．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
B．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
C．天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
D．遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征
二、填空题
16．英国物理学家______预言了电磁波的存在，德国物理学家______通过实验证实了电磁波的存在；医院利用______灭菌消毒（选填“紫外线”或“红外线”）。
17．电磁波谱是按________连续排列的图谱，从电磁波谱图中可看出光其实是________
18．1971年，屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶，研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结果，X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法，用于分析的X射线波长在0．05nm～0．25nm范围之间，因为X射线的波长_________（选填“远大于”、“接近”或“远小于”）晶体内部原子间的距离，所以衍射现象明显．分析在照相底片上得到的衍射图样，便可确定晶体结构．X射线是_________（选填“纵波”或“横波”）．
19．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成生物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用。蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm。根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλm=2.90×10-3m·K。
（1）老鼠发出的最强的热辐射的波长为( )
A．7.9×10-5 m B．9.4×10-6 m C．1.16×10-4 m D．9.7×10-8 m
（2）老鼠发出的最强的热辐射属于( )
A．可见光波段 B．紫外波段 C．红外波段 D．射线波段
三、解答题
20．医院做胸透用的x射线也是电磁波，x射线的频率范围是到。求：对应x射线的波长范围。（电磁波的传播速度）
21．某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经200后收到反射波；隔0.8s后再发出一个脉冲，经198收到反射波。求飞机的飞行速度。
22．飞机黑匣子是用来记录飞行数据数据和驾驶舱语音的电子设备．一旦飞机失事黑匣子入水，水敏开关启动水下超声波脉冲发生器工作，通过金属外壳把频率为37.5kHz的超声波信号发射到周围水域，已知超声波在水中传播速度为1500m/s ， 则该波在水中的波长约为多少？超声波能不能发生偏振现象？
23．LC振荡电路电容器的电容为3×10－5μF，线圈的自感系数为3 mH，它与开放电路耦合后，求：
①发射出去的电磁波的频率是多大？
②发射出去的电磁波的波长是多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
卫星导航系统传递信息利用的是无线电波，无线电波是电磁波的一种，微波属于无线电波的某一波段。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
A. 赫兹最早通过实验证实了电磁波的存在，A错误；
B. 周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，B正确；
C. 电磁波在真空中传播速度等于，C错误；
D. 因为红外线有热作用，微波炉主要利用电磁波中的红外线加热食物，D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
红外线是看不见的光，它的波长比可见光的红光还长，它的热作用比较强，并且不同的物体辐射的红外线的波长和强度不同，利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线，然后用电子仪器对接受到信号进行处理，就可以察知被探物体的特征，可制成制成热谱仪、夜视仪等，题中这种遥感照相机敏感的电磁波属于红外线。
故选B。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．红外测温技术利用了红外线的热效应，故A错误；
B．红外体温计测温是通过接收人体辐射的红外线进行测温，故使用过程中不需要与人体接触，故B错误；
CD．X射线可以透视是因为其有较强的穿透能力，医学上检查人体内部器官和透视人体，故C错误，D正确；
故选D。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．干涉和衍射是波的特有现象，故声波和光波都能产生干涉和衍射，则A错误；
B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小，故B正确；
C．声波与光波的波速都由介质决定，与波源无关，故C错误；
D．声波的传播依赖于介质，它在真空中不能传播，光波在真空中和介质中都能传播，故D错误；
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
A．变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，所以电场和磁场总是相互联系着的，故A正确；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，提出电磁场理论，故B正确；
C．电磁波有无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线，故C正确；
D．紫外线的波长比紫光的短，它可以进行灭菌消毒，故D错误。
故选D。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．红外线频率小于紫外线，则红外线的光子能量比紫外线的小，选项A错误，符合题意；
B．红外线的波长大于紫外线，则红外线的衍射能力比紫外线的强，选项B正确，不符合题意；
C．紫外线能消杀病毒是因为紫外线具有较高的能量，选项C正确，不符合题意；
D．红外线感应开关通过接收到人体辐射的红外线来控制电路通断，选项D正确，不符合题意；
故选A。
8．D
【解析】
【详解】
A．从电磁波谱的顺序可知毫米波的频率比可见光低，故A错误；
B．毫米波的波长远小于车的大小，所以遇到前车时不会发生明显衍射现象，故B错误；
C．电磁波在空中传播的速度不会变化，故C错误；
D．系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，说明前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流，故D正确。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
体温枪利用的是红外线，又称为红外测温仪，其测温原理是黑体辐射定律，自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
光的传播速度为，需要的时间最少为
故选A。
11．D
【解析】
【详解】
A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项A错误；
B．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，选项B错误；
C．若是均匀变化的磁场产生恒定的电场，则不能形成电磁波；同样均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能形成电磁波，选项C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，将手机放在真空玻璃盒中，拨打该手机号码，手机能接收到信号，选项D正确。
故选D。
12．D
【解析】
【详解】
A．发射无线电波时，需要对电磁波进行调制，故A错误；
B．电视机的遥控器发射红外线，故B错误；
C．γ射线波长最小，所以不容易观察到衍射现象，故C错误；
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播，D正确。
故选D。
13．B
【解析】
【详解】
电磁波按频率从小到大的顺序为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线（X射线）、伽马射线（γ射线），则
故选B。
14．D
【解析】
【详解】
A．原子从低能态向高能态跃迁时吸收光子能量等于前后两个能级之差，故A错误；
B．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故B错误；
C．变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场，故C错误；
D．电磁波按波长由大到小的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，故D正确。
故选D。
15．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，不是利用红外线来加热，A错误，符合题意；
B．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B正确，不符合题意；
C．天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究，C正确，不符合题意；
D．遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，D正确，不符合题意。
故选A。
16． 麦克斯韦 赫兹 紫外线
【解析】
【详解】
[1][2]英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在；
[3]医院利用紫外线灭菌消毒。
17． 电磁波波长或频率 电磁波
【解析】
【详解】
电磁波谱是按电磁波的波长或频率将电磁波连续排列起来的图谱，从电磁波谱中可以看出光位于电磁波之中，故光也是种电磁波；
【点睛】
为了更好的研究电磁波，科学家将电磁波按波长或频率进行连续排列而成的图谱就组成了电磁波谱；此题关键是记住电磁波谱并理解；
18． 接近
横波
【解析】
【详解】
能发生明显的衍射现象的条件是：孔或障碍物的尺寸比波长小或者相差不多．当X射线透过晶体内部原子间隙时，发生了明显的衍射现象，用于分析的X射线波长应接近晶体内部原子间的距离；因为X射线是由交替变化的电场和磁场组成的，所以X射线是一种横波．
【点睛】
由X射线穿过晶体内部原子间隙能发生明显的衍射现象来判断；X射线是由交替变化的电场和磁场组成的，X射线是横波．
19． B C
【解析】
【详解】
（1）[1]体温为37℃，热力学温度
据
可得
故选B。
（2）[2]可见光的波长范围在之间，由于大于此范围，且红外线的主要作用是热作用，可判断知老鼠发出的最强的热辐射属于红外波段。
故选C。
20．
【解析】
【详解】
由可知，当时，所对应的波长为
当时，所对应的波长为
故对应x射线的波长范围为
21．
【解析】
【详解】
飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为
飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为
则在0.8s时间内飞机的位移
代入数据联立解得
则飞机的飞行速度
22．0.04，偏振
【解析】
【详解】
超声波的波长：；超声波是纵波，不能发生偏振现象；
23．① 530 kHz　② 566 m
【解析】
【详解】
①根据T＝2π得
f＝
代入数值得，
f≈530 kHz.
②根据λ＝c/f
得
λ＝566 m.
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